Budowa komputera.
Uproszczony schemat budowy urządzenia zwanego powszechnie mikrokomputerem lub kompute-
rem osobistym (PC  personal computer):
PAMI
Ć
MIKROPROCESOR URZ
DZENIA
URZ
DZENIA
WYJŚCIOWE
WEJŚCIOWE
Mikroprocesor  to niepodzielny układ scalony, do którego wprowadzamy dane wejściowe i program
ich przetwarzania, a otrzymujemy dane wyjściowe. Na tzw. płycie głównej komputera znajduje się spe-
cjalne gniazdo, w którym osadzony jest mikroprocesor. Rodzaj mikroprocesora decyduje o mo\
liwo-
ściach komputera.
Mikroprocesor wykonuje swoje operacje z bardzo du\
ą szybkością; w obecnych komputerach osobistych
wykonuje kilkadziesiąt milionów operacji na sekundę. Mikroprocesor w danej chwili mo\
e wykonywać
tylko jedną operację.
Szybkość mikroprocesora zale\
y od jego rodzaju, jak i rodzaju tzw. generatora (nazywanego zegarem).
Jest to specjalny układ elektroniczny wywołujący (generujący) drgania elektryczne.
Mikroprocesor pracuje cyklicznie, zgodnie z częstotliwością drgań generatora komputera. Częstotliwość
pracy generatora jest wyra\
ana w megahercach (MHz, GHz). Jeśli mówimy, \
e komputer pracuje z pręd-
kością 3,2 GHz, to mikroprocesor tego komputera wykonuje 3,2 miliardy operacji w ciągu sekundy.
Pamięć komputera.
Oprócz mikroprocesora istotnym składnikiem jednostki centralnej jest pamięć.
Główne rodzaje pamięci.
PAMI
Ć
WEWN
TRZNA ZEWN
TRZNA
ROM RAM HDD FDD CD ROM
Pamięć komputera mo\
na wyobrazić sobie w postaci zbioru komórek, z których ka\
da jest zdolna do za-
pamiętania jednej z dwóch przeciwnych informacji. Są to informacje typu: tak  nie, jest  nie ma, napię-
cie równe 5V  napięcie równe 0 V. Nie wnikając w treść tych informacji, przyjęto jednej z nich przypi-
sywać wartość 0, a drugiej 1. Taka pojedyncza komórka pamięci ma pojemność równą 1 bitowi.
Pojemność pamięci komputera jest określana w bajtach (ang. byte, skrót  B). Pamięć o pojemności 1
bajta mo\
na przedstawić w postaci układu 8 komórek, z których ka\
da ma pojemność 1 bita. Przykłado-
wa zawartość takiej pamięci :
1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1
Pojemność pamięci współczesnych komputerów są podawane w większych jednostkach:
1 kB = 1024 B,
1 MB = 1024 kB,
1 GB = 1024 MB.
Pamięć wewnętrzna mieści się w układach scalonych zamontowanych na płycie głównej komputera. Do
pamięci wewnętrznych zaliczamy:
" Pamięć RAM,
" Pamięć ROM.
Pamięć operacyjna komputera jest często oznaczana symbolem RAM. Jest to skrót od angielskiej nazwy
tej pamięci  Random Access Memory  pamięć o swobodnym dostępie. Bierze się to stąd, \
e ka\
da ko-
mórka tej pamięci ma swój adres, dlatego mikroprocesor ma bezpośredni dostęp do jej zawartości, za-
równo do zapisu informacji, jak i jej odczytu. Pamięć RAM przeznaczona jest do odczytu i do zapisu.
Wszystkie programy i dane są najpierw umieszczane w RAM, a stamtąd przekazywane do procesora.
Wielkość pamięci określa, ile informacji mo\
na w niej umieścić i jest ona liczona i megabajtach. Zazwy-
czaj instaluje się ją skokowo: 1MB, 4MB, 8MB, 16MB,&
Mikroprocesor pracuje cyklicznie, zgodnie z częstotliwością drgań generatora komputera. W ka\
dym
cyklu mikroprocesor przetwarza pewną stałą porcję informacji zawartą w tzw. słowie maszynowym. Dłu-
gość tego słowa jest wyra\
ana w bitach  mówi się o mikroprocesorach, a więc i komputerach 8-, 16-, 32-
lub 64-bitowych.
Oprócz pojemności, najbardziej istotną cechą pamięci operacyjnej jest jej trwałość zale\
na od zasilania
napięciem elektrycznym. Nawet chwilowe odłączenie zasilania powoduje zanik jej zawartości. Dlatego w
chwili wyłączenia komputera pamięć operacyjna jest pusta.
W związku z tym minimum informacji niezbędnych do prawidłowego rozpoczęcia pracy komputera za-
warte jest w odrębnych układach nazywanych pamięcią ROM  skrót od angielskiej nazwy Read Only
Memory  pamięć tylko do odczytu. Zawartość tej pamięci nie znika nawet podczas dłu\
szego wyłączenia
zasilania komputera, ale nie mo\
na w niej zapisywać informacji, jej zawartość jest ustalona.
Pamięć zewnętrzna czasami nazywana pamięcią pomocniczą lub masową; ma postać urządzeń do odczy-
tywania zapisanych informacji lub trwałego zapisywania i odczytywania informacji.
Najczęściej są to tzw. stacje dysków, w których do zapisu i odczytu informacji wykorzystywane jest zja-
wisko magnesowania specjalnego nośnika.
Powszechnie stosowane są skrótowe oznaczenia stacji dysków:
HDD  Hard Disk Drive  napęd dysku twardego (sztywnego).
FDD  Floppy Disk Drive  napęd dysku elastycznego.
HDD jest urządzeniem zamkniętym w szczelnej obudowie i zamontowanym najczęściej wewnątrz obu-
dowy jednostki centralnej. Zapis informacji odbywa się na ferromagnetycznym nośniku nało\
onym na
powierzchnię sztywnej płytki w kształcie koła (dysku).
Najwa\
niejszą cechą dysku jest pojemność, mierzona w gigabajtach. Pojemność ta musi wzrastać, ponie-
wa\
programy komputerowe i pliki zajmują coraz więcej miejsca na dysku.
Oprócz pojemności napęd dysku twardego jest charakteryzowany przez tzw. czas dostępu do informacji.
Jest to czas potrzebny na ustawienie głowicy zapisująco  odczytującej nad obszarem zawierającym po-
\
ądane informacje.
Dla oceny dysku twardego istotna jest równie\
szybkość transmisji, określająca szybkość odczytu lub
zapisu mierzoną liczbą informacji przesyłanych w jednostce czasu. Współczesne dyski twarde zapewniają
szybkość transmisji około kilku megabajtów na sekundę (MB/s).
FDD nie jest wyposa\
ony we własny, stały nośnik informacji i dlatego przed zapisem bądz
odczytem
informacji nale\
y do jego wnętrza wsunąć tzw. dyskietkę elastyczną.
Głowica zapisująco  odczytująca ma dostęp do powierzchni dyskietki przez specjalne okienko wykona-
ne w jej obudowie. W dyskietce 3,5 jest ono zamykane specjalną zasuwką, która otwiera się w chwili
wsuwania dyskietki do napędu.
Płyta kompaktowa CD (CD  Compact Disc). Najczęściej stosowane w komputerach domowych urzą-
dzenia pozwalają tylko na odczyt informacji wcześniej zapisanych na płycie kompaktowej, tote\
są często
określane skrótem CD-ROM.
Karta graficzna i monitor.
Karta graficzna steruje pracą monitora. Od jej rodzaju zale\
y to, czy mo\
emy u\
ywać monitora mono-
chromatycznego czy kolorowego, a tak\
e ilość dostępnych na ekranie kolorów i rozdzielczość.
Mikroprocesor komputera nie steruje bezpośrednio przebiegiem powstawania obrazu na ekranie  te ope-
racje są zlecone karcie grafiki. Jest to specjalny układ elektroniczny dołączony do płyty głównej kompu-
tera przez tzw. złącze krawędziowe. Układ ten jest wyposa\
ony w gniazdo, do którego podłączamy prze-
wód sterujący monitorem.
Do kart mogą być podłączone monitory kolorowe i czarno  białe. Je\
eli obraz jest kolorowy, to na ekra-
nie monitora czarno-białego pojawia się szarość o zró\
nicowanej intensywności (od bieli do czerni). Po-
dobne zjawisko mo\
na zaobserwować na ekranie kolorowego telewizora po zmniejszeniu tzw. nasycenia
kolorów do minimum.
Obraz na ekranie monitora jest zbudowany z punktów nazywanych pikselami.
Karta grafiki umo\
liwia wyświetlanie obrazu w jednym z dwóch trybów: tekstowym i graficznym.
Tryb tekstowy. Tryb tekstowy polega na wyświetlaniu na ekranie znaków nale\
ących do wcześniej okre-
ślonego zbioru. Zazwyczaj ten zbiór zawiera 256 znaków. W trybie tekstowym na ekranie mieści się
standardowo 25 wierszy, a w ka\
dym wierszu 80 do znaków.
Tryb graficzny. W trybie graficznym mo\
na wyświetlać poszczególne punkty (piksele) i  posługując się
odpowiednimi programami - tworzyć z nich obrazy.
Tryb graficzny jest określony przez rozdzielczość i liczbę kolorów. Rozdzielczość w trybie graficznym
określa liczbę pikseli tworzących obraz na ekranie i mierzona jest w poziomie i w pionie. Na przykład
tryb graficzny 1024 x 768, 256 kolorów pozwala na wyświetlenie do 1024 punktów w poziomie i 768 w
pionie, w 256 kolorach. Kartę graficzną charakteryzuje jej rodzaj i wielkość zainstalowanej pamięci wi-
deo.
Pamięć wideo potrzebna jest karcie graficznej do przechowywania przetwarzanych przez nią danych. Im
więcej punktów na ekranie i kolorów ma karta wyświetlić, tym więcej potrzeba pamięci wideo.
Karta dz
więkowa.
Do korzystania z komputera i jego programów staje się wręcz niezbędna karta dz
więkowa (sound card).
Karty dz
więkowe ró\
nią się między sobą jakością odtwarzania dz
więku, wyposa\
eniem w sterowniki
CD-ROM, mo\
liwością odtwarzania plików dz
więkowych w ró\
nych formatach.
Oprócz odtwarzania dz
więku karty potrafią tak\
e go nagrywać z jakością dorównującą, a nawet przewy\
-
szającą, płyty CD.
Najwa\
niejszym, z punktu widzenia u\
ytkownika, rozró\
nieniem jest jakość dz
więku. Istnieją karty 8-
bitowe i 16-bitowe. Karty 8-bitowe są zwykle monofoniczne i jakość odtwarzanego przez nie dz
więku
przypomina monofoniczne radio czy magnetofon. Karty 16-bitowe to karty stereofoniczne, często pozwa-
lające na odtwarzanie dz
więku o jakości zbli\
onej do CD.
Karty w rzeczywistości tylko przetwarzają dz
więk; odtwarzany jest on przez głośniki lub słuchawki
Klawiatura.
Klawiatura komputera słu\
y do wprowadzania danych i wydawania poleceń. Podzielona jest na cztery
części: maszynową, edycyjną, kalkulatorową i funkcyjną.
część funkcyjna część kalkulatorowa (klawiatura numeryczna)
część maszynowa część edycyjna
Część maszynowa realizuje funkcje maszyny do pisania. Są tu klawisze pozwalające wprowadzać litery,
cyfry, znaki przestankowe, oraz klawisze specjalne, wyró\
nione kolorem szarym. Klawisze specjalne
pełnią spełniają ró\
ne funkcje pomocnicze. Na przykład klawisz Shift pozwala wprowadzać du\
e litery, a
Alt  polskie znaki.
Część edycyjna ma szczególne zastosowanie przy pracy na ró\
nego rodzaju edytorach, bazach danych,
arkuszach kalkulacyjnych. Pozwala na przesuwanie kursora po tekście.
Część kalkulatorowa (klawiatura numeryczna) ma ten sam układ i spełnia te same funkcje co klawisze w
sklepowej kasie.
Część funkcyjna w wielu programach pewne funkcje i opcje mo\
na wywoływać nie tylko wpisując ich
nazwy lub posługując się myszką, ale tak\
e za pomocą klawiszy funkcyjnych. Na przykład F1 powszech-
nie u\
ywa się do przywoływania pomocy.
Klawiatura posiada zwykle 101 klawiszy w układzie QWERTY
Znaczenie klawiszy wg wa\
ności:
" ENTER - potwierdzanie poleceń i przesuwanie się o wiersz ni\
ej w edytorach tekstu,
" ESC - ESCAPE, ucieczka, wychodzenie z opcji w programach,
" BACKSPACE - usuwanie ostatnio wprowadzonego znaku,
" DELETE - usuwanie znaku po prawej stronie kursora,
" SHIFT - przytrzymany razem z innym klawiszem uruchamia pisanie  du\
ymi literami,
" CAPS LOCK  włącza du\
e litery do czasu ponownego naciśnięcia,
" INSERT  uruchamia i wyłącza tryb nadpisywania oraz słu\
y do zaznaczania plików i katalogów w programach narzę-
dziowych,
" HOME i END  umo\
liwiają wykonanie skoku na początek i koniec linii lub strony,
" PAGE UP i PAGE DOWN  umo\
liwiają przechodzenie o stronę w górę lub w dół oraz  przewijanie rekordów w bazach
danych,
" NUMLOCK  uruchamia lub wyłącza klawiaturę numeryczną,
" PRINT SCRN  drukuje zawartość ekranu lub wrzuca go do Schowka,
" CTRL i ALT  to klawisze specjalne, działające tylko razem z innymi klawiszami np.
CTRL i F4  zamyka otwarte okna, ALT i F4  zamyka otwarte programy
CTRL ALT DELETE  resetuje komputer lub zamyka  zawieszone programy
" SPACJA  długi, nieoznaczony klawisz wstawia odstępy pomiędzy znakami,
" Klawisze od F1 do F12  to klawisze funkcyjne, definiowane przez autorów programów np. pod F1 najczęściej mo\
na
uzyskać pomoc przy pracy z danym programem
" Dodatkowe klawisze z symbolami graficznymi słu\
ą do pracy z systemem WINDOWS (uruchamianie opcji)
Myszka.
Myszka to urządzenie do sterowania poło\
eniem kursora na ekranie i zatwierdzania wybranych poleceń.
Większość współczesnych programów praktycznie nie działa bez myszy. Wybrane kursorem polecenie
zatwierdza się naciśnięciem lewego klawisza myszy. W najnowszych programach wykorzystywany jest
tak\
e prawy klawisz.
Urządzenia peryferyjne.
Drukarki.
Wykorzystanie drukarki pozwala u\
ytkownikowi utrwalić wyniki pracy. Opracowany dokument, przygotowany
projekt czy dokonane obliczenia na ekranie istnieją tak długo, jak długo włączony jest monitor. Przeniesienie ich
na papier umo\
liwi ich wykorzystanie w dowolnym czasie.
DRUKARKI IGA
OWE to najprostsze drukarki komputerowe. Prosta budowa, łatwość obsługi i stosunkowo niska
cena to zalety tych drukarek. Największą ich zaletą jest mo\
liwość jednoczesnego drukowania dokumentu w kilku
kopiach na tzw. papierze samokopiującym (przebitkowym). Niestety niska jakość druku i głośna praca powodują,
\
e drukarki igłowe nie wszędzie znajdują zastosowanie.
Zasada działania: elementem drukującym jest głowica zawierająca zazwyczaj 9 lub 24 igły. Sterowane elektro-
magnetycznie igły wysuwają się, uderzają w taśmę barwiącą i odciskają na papierze ślady o postaci kropek
(punktów); następnie głowica przesuwa się.
DRUKARKI ATRAMENTOWE tworzą obraz podobnie do artystów malujących obrazy sprayem. Ze zbiornika,
przez odpowiednio sterowaną dyszę, wytryskiwany jest strumień tuszu i on tworzy na papierze po\
ądany obraz
czy tekst zgodny z tym, co uzyskaliśmy w procesie edycji. Umieszczenie w takiej drukarce kilku dysz sterują-
cych wytryskiwaniem tuszów o ró\
nych kolorach, najczęściej czarnego i 3 kolorowych, pozwala drukować obra-
zy barwne. Obecnie rozdzielczość drukarek atramentowych jest dość wysoka, zbli\
ona nawet do drukarek lase-
rowych. Wadą tych drukarek jest mała odporność uzyskiwanego wydruku na wodę.
W DRUKARKACH LASEROWYCH wykorzystywane jest zjawisko światłoczułości pierwiastka chemicznego -
selenu. Wyró\
niają się one bardzo wysoką jakością wydruku - najwy\
szą spośród wszystkich drukarek. Dzięki
zastosowaniu termicznego utrwalania druku mo\
emy stosować ró\
ne materiały eksploatacyjne, nie tylko papier
(np. kalkę techniczną, folię, papier samoprzylepny). Podstawową przeszkodą w powszechnym stosowaniu tych
drukarek jest przede wszystkim ich wysoka cena i du\
e koszty eksploatacyjne.
Zasada działania drukarek laserowych opiera się na tym, \
e promień światła padający na powierzchnię pokrytą
selenem powoduje miejscowe zmiany ładunku elektrycznego. Wystarczy przesunąć w pobli\
u tej powierzchni
otwarty zbiornik proszku barwiącego, nazywanego tonerem, aby osiadł on w miejscach naelektryzowanych. Ko-
lejnym etapem jest odciśnięcie tak utworzonego wzoru na powierzchni papieru ijego utrwalenie, najczęściej ter-
miczne. Do rysowania obrazu wykorzystuje się światło lasera, a element światłoczuły ma kształt walca (bębna),
którego powierzchnia zewnętrzna pokryta jest selenem.
Ploter
Ploter jest urządzeniem skonstruowanym do odtwarzania na papierze rysunków, głównie technicznych, map itp.
Specjalne pisaki, często ró\
nokolorowe, mogą poruszać się jednocześnie wzdłu\
i w poprzek kartki papieru, pod-
nosić się lub opuszczać. Dzięki temu, w czasie ich docisku do papieru, uzyskujemy \
ądany rysunek.
Obecnie produkowane plotery coraz częściej do tworzenia rysunku wykorzystują system stosowany w drukarkach
atramentowych - mówimy wtedy o ploterach atramentowych.
W u\
yciu są tak\
e tzw. plotery tnące, które zamiast pisaków mają no\
e (stosuje się je m. in. do wycinania liter z
folii.
Skaner.
Skaner pozwala odczytać rysunek lub tekst i przesłać informacje o jego zawartości do pamięci komputera. W
przypadku małych skanerów ręcznych odbywa się to w trakcie powolnego przesuwania urządzenia po po-
wierzchni dokumentu; wykonywana jest wtedy tzw. analiza obrazu, czyli podział na wąskie linie, które z kolei
są dzielone na punkty i dla nich odczytywana jest informacja o poziomie ich zaczerniania (dla rysunków czar-
no-białych). Te informacje, po zmianie na ciąg impulsów elektrycznych, są odpowiednio kształtowane i prze-
syłane
do pamięci komputera.
Innym rodzajem skanerów są skanery stacjonarne, zasada działania których jest podobna do ręcznych, z tą
ró\
nicą, \
e przesuw głowicy skanującej odbywa się automatycznie. Dzięki temu dokładność skanowania
jest większa. Skanery stacjonarne stosuje się przede wszystkim do obróbki zdjęć i rysunków kolorowych
wysokiej jakości.
Modem.
Jest to urządzenie, które pozwala połączyć ze sobą komputery za pomocą sieci telefonicznej. Poniewa\
sieć
telefoniczna jest przystosowana do przesyłania informacji (dz
więku) w postaci analogowej, natomiast kom-
puter operuje informacjami w postaci cyfrowej, więc konieczne jest urządzenie pośredniczące.
Taką rolę spełnia właśnie modem, którego nazwa wzięła się z połączenia pierwszych sylab słów: modula-
tor i demodulator.
Oddaje to istotę działania tego urządzenia, poniewa\
w czasie wysyłania informacji dokonywana jest jej
modulacja, a podczas odbioru - demodulacja. Nale\
y zauwa\
yć, \
e zgodnie z tym modem mo\
na zaliczyć
zarówno do urządzeń wejściowych, jak i wyjściowych.
Przegląd oprogramowania
1. Programy edycyjne  edytory tekstu (MS Works, Word, StarOffice)
2. Programy kalkulacyjne i obliczeniowe  arkusze kalkulacyjne (Excel)
3. Programy graficzne (Photoshop, CorelDraw, Micrografx)
4. Programy do gromadzenia danych  bazy danych (Access)
5. Języki programowania  umo\
liwiają tworzenie własnych aplikacji lub modyfikację istniejących
(Turbo Pascal, C++, Visual Basic)
6. Programy komunikacyjne  umo\
liwiają wymianę informacji pomiędzy komputerami w sieciach
lokalnych i globalnych (NetMeeting, Internet Explorer)
7. Programy antywirusowe (Norton AntiVirus, Mks_Vir, Avast) i firewall (Kerio Personal Firewall)
8. Programy specjalistyczne, np. programy finansowo-księgowe